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La sfida delle Terre Rare: dipendenza, sicurezza e impatti ambientali

Nel suo incisivo articolo "The Coming Boom in Rare Earths", Glenn Zorpette delinea un quadro complesso e sfaccettato del settore delle terre rare. Questo segmento cruciale dell'economia moderna, fondamentale per il progresso tecnologico, si trova alla confluenza di questioni geopolitiche, ambientali e di sicurezza. Con circa il 90% delle terre rare lavorate proveniente dalla Cina, la dipendenza dell'Occidente crea notevoli sfide e preoccupazioni. Lo abbiamo ripreso e commentato per i nostri lettori.

In un'analisi approfondita, Glenn Zorpette nel suo articolo "The Coming Boom in Rare Earths", del 7 dicembre 2023 su IEEE SPECTRUM, solleva un dilemma cruciale che caratterizza il settore delle terre rare nel contesto moderno.

Sebbene possa sembrare un'esagerazione dire che il mondo moderno si basa sugli elementi delle terre rare, questa affermazione "has more than a grain of truth". Il loro ruolo è indispensabile in numerose industrie tecnologiche avanzate, grazie alle loro proprietà luminescenti, elettrochimiche e magnetocristalline, essenziali per dispositivi come i LED, i semiconduttori e i motori elettrici.

La crescente preoccupazione riguarda la massiccia dipendenza dell'Occidente dalle terre rare lavorate, di cui circa il 90% proviene dalla Cina. Questa dipendenza non solo "spooks Western executives and, especially, defense officials", ma solleva anche interrogativi significativi sulle vulnerabilità delle catene di approvvigionamento e sulle possibili conseguenze ambientali e politiche di una così marcata unidirezionalità.

L'articolo sottolinea un momento chiave quando, il 24 febbraio 2021, il presidente degli Stati Uniti, Joseph R. Biden, ha firmato un ordine esecutivo per valutare le vulnerabilità delle catene di approvvigionamento critiche, inclusa quella delle terre rare.

Questo atto ha segnato l'inizio di un impegno significativo da parte del governo statunitense, culminato con l'assegnazione di 35 milioni di dollari a MP Materials per l'estrazione e la lavorazione delle terre rare in California.

Tuttavia, con l'avvio di questa e altre operazioni simili, emergono preoccupazioni riguardo alle "environmental implications of a large-scale return of rare-earth processing", evidenziando l'importanza di valutare e gestire con attenzione gli impatti ambientali di tali attività.

Questo scenario pone in rilievo l'urgente necessità di un approccio bilanciato che consideri sia la sicurezza delle catene di approvvigionamento sia la sostenibilità ambientale. La dipendenza da un unico paese per risorse così cruciali e le sfide ambientali associate alla loro estrazione e lavorazione rappresentano un complesso intreccio di sfide geopolitiche, economiche e ambientali, richiedendo una riflessione e un'azione olistiche per garantire un futuro tecnologico sostenibile e sicuro.

Che cosa sono le terre rare

Le terre rare sono un gruppo di elementi chimici con proprietà simili nella tavola periodica, caratterizzati da proprietà elettroniche e magnetiche uniche che li rendono essenziali in molte applicazioni tecnologiche avanzate. Sono composte da 15 elementi del gruppo dei lantanidi più scandio e ittrio. I lantanidi includono:
1. Lantanio (La)
2. Cerio (Ce)
3. Praseodimio (Pr)
4. Neodimio (Nd)
5. Prometio (Pm)
6. Samario (Sm)
7. Europio (Eu)
8. Gadolinio (Gd)
9. Terbio (Tb)
10. Disprosio (Dy)
11. Olmio (Ho)
12. Erbio (Er)
13. Tulio (Tm)
14. Itterbio (Yb)
15. Lutezio (Lu)
Scandio (Sc) e ittrio (Y), sebbene non siano lantanidi, sono generalmente inclusi nelle terre rare poiché presentano proprietà chimiche simili e si trovano nelle stesse risorse minerarie. Le terre rare sono utilizzate in un'ampia gamma di applicazioni, tra cui magneti permanenti, catalizzatori, dispositivi elettronici, tecnologie per l'energia pulita, e molto altro. Nonostante il nome, la maggior parte di questi elementi è relativamente abbondante nella crosta terrestre, ma la loro "rarefazione" è dovuta alla difficoltà di estrarli in forme pure e concentrati.

 

L'Europa di fronte alla sfida sulle Terre Rare: analisi dell'intervista a Melissa Sanderson

Nell’intervista rilasciata a Glenn Zorpette da Melissa Sanderson, membro del consiglio e consulente di American Rare Earths, emergono concetti chiave che sottolineano la complessità del mercato delle terre rare.

Melissa Sanderson, nel suo approfondimento sull'industria delle terre rare, sottolinea la divisione tra i gruppi di "lights" e "heavies", enfatizzando l'importanza di elementi come neodimio e praseodimio, fondamentali nella produzione di magneti.

Tuttavia, come lei stessa evidenzia, "those two alone are not sufficient", poiché per ottenere prestazioni ottimali, è necessario integrarli con elementi pesanti come disprosio e terbio.

Sanderson descrive come la Cina abbia dominato il mercato delle terre rare, controllando "more or less 80 to 85 percent of the finished product output and 90 percent of processing".

Questo predominio si deve alla volontà dei paesi occidentali di evitare tecnologie di lavorazione inquinanti sul proprio territorio, definendole come "dirty technology".

Di fronte a questa situazione, gli Stati Uniti, l'Australia e il Canada stanno ora cercando di sviluppare capacità indigene nel settore. Sanderson menziona che "the industry is characterized by junior miners", riferendosi a nuove aziende emergenti impegnate nella ricerca di giacimenti promettenti.

In questo scenario, l'Europa si trova in una posizione delicata.

Mentre gli USA si stanno orientando verso l'autosufficienza, sostenuti da leggi come l'Inflation Reduction Act e collaborazioni con alleati come Canada e Australia, l'Europa rischia di rimanere incastrata tra un declinante monopolio cinese e un blocco occidentale in ascesa.

Con gli Stati Uniti che puntano decisamente all'indipendenza dalla Cina e al potenziamento della produzione interna, è essenziale che l'Europa sviluppi una strategia robusta per evitare una dipendenza esterna che potrebbe compromettere la sua sicurezza, autonomia economica e progresso tecnologico.

La necessità di una risposta europea coordinata e strategica è più urgente che mai, per garantire un futuro tecnologico sicuro e sostenibile.

 

Ulteriori progressi nel mondo e tecnologici

Nell'ultima parte dell'intervista a Melissa Sanderson, pubblicata su IEEE Spectrum, emergono ulteriori aspetti cruciali del mercato globale delle terre rare.

Sanderson discute il recente rallentamento delle ambizioni del Vietnam nel settore a causa di "an ongoing allegation... that there may have been some inappropriate contracting around the use of those facilities". Questo episodio evidenzia la complessità e la natura politicamente delicata dell'industria delle terre rare.

Interessante è anche il punto di vista di Sanderson sulla situazione di American Rare Earths, di cui è membro del consiglio e ex presidente.

Parlando del progetto in Halleck Creek, Wyoming, descrive un deposito di "1.4 billion tons of total rare earth", sottolineando l'importanza strategica di questo giacimento per gli Stati Uniti. L'enfasi è posta su neodimio e praseodimio, elementi chiave nell'industria tecnologica. Sanderson rivela che "this drilling round, we’re going down to 300 meters", dimostrando l'impegno dell'azienda nell'esplorare a fondo le potenzialità del sito.

Inoltre, Sanderson parla delle innovative tecniche di lavorazione in fase di sviluppo, come la "ultrasound separation", un metodo che utilizza tecnologie simili a quelle degli ultrasuoni medici per separare gli elementi desiderati.

Questo approccio, insieme all'uso della tecnologia CRISPR per la separazione biologica, potrebbe rivoluzionare il processo di lavorazione, rendendolo più ecologico, veloce ed economico.

L'interesse di American Rare Earths a gestire internamente la lavorazione, utilizzando processi di lixiviazione, mostra un movimento verso l'autosufficienza e l'innovazione.

Queste evoluzioni nel mercato delle terre rare, in particolare negli Stati Uniti, pongono sfide significative per l'Europa. L'Unione Europea deve affrontare non solo la concorrenza crescente da parte di paesi come gli Stati Uniti e l'Australia, ma anche la necessità di sviluppare tecnologie e strategie proprie per garantire una fornitura sicura e sostenibile di questi materiali critici.

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